本实用新型属于气体检测技术领域，具体涉及一种压缩感知的氮氧化物软测量装置。
背景技术：
氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物，常见的氮氧化物有一氧化氮(NO，无色)、二氧化氮(NO2，红棕色)、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等，其中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。
氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响，对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损，研究指出长期吸入氮氧化物可能会导致肺部构造改变，但仍未可确定导致这种后果的氮氧化物含量及吸入气体时间。
以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾，光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低，另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。
火电厂是氮氧化物排放的主要来源之一，目前，烟气脱硝是最重要的氮氧化物治理方法，一般的脱硝控制系统首先测量出实际的烟气量、烟气入口和出口的氮氧化物含量等，接着再结合预先设定的脱硝效率计算出需要的喷氨量，计算出的喷氨量与实际氨流量进行比较后作为喷氨调节阀的控制指令，以合理的阀门开度维持合适的氨流量。
例如，中国专利号CN201320481978.5的实用新型专利公开了一种新型高效节能烟气脱硝装置，其具体公开了该新型高效节能烟气脱硝装置包括：水泥分解窑、预热锅炉、喷氨管、增湿塔、水冼雾化喷淋管、过滤网、除尘器、SCR反应器、排气烟囱、管道。水泥分解窑设置在新型高效节能烟气脱硝装置的左端，水泥分解窑的上部设置喷氨管，喷氨管的上部设置有预热锅炉，预热锅炉连接增湿塔，增湿塔内设置有水冼雾化喷淋管，增湿塔的下部连接过滤网，过滤网的出端连接除尘器，除尘器的出气端设置有SCR反应器，SCR反应器的出气端连接排气烟囱。
再如，中国专利号CN201320203383.3的实用新型专利公开了一种焦炉炉组氮氧化物检测系统，其具体公开了：一种焦炉炉组氮氧化物检测系统，由不锈钢采样装置、间歇采样控制阀组、采样控制器、氮氧化物分析仪、模型运算系统组成；所述的不锈钢采样装置为两个，分别设置于焦炉A、焦炉B之间的烟囱隔墙两侧；所述的间歇采样控制阀组是由二个快速电磁阀FV1、FV2组成的，二个快速电磁阀FV1、FV2在采样控制器的控制下分别对两个取样点进行间歇采样；所述的采样控制器用于对间歇采样控制阀组进行间歇式采样控制；氮氧化物分析仪用于对被测气体中的氮氧化物进行精确测量，将采样测量值输入模型运算系统；该系统使用一套氮氧化物检测设备，可实现两个焦炉的氮氧化物检测，减小了设备投资，测量精度高。
显然，现有技术是通过对烟气量的检测而控制喷氨量的，而且都是通过对烟气出口进行采样再进行测量，从烟气样气的抽取到分析仪分析出数据，再根据数据计算出喷氨阀控制指令，这其中存在延迟时间，出口氮氧化物得出的数据不能实际验证根据入口氮氧化物数据计算出的自动喷氨需求量，尤其是机组的负荷或燃烧工况随时变动、氮氧化物数据波动的情况下更加难以控制，直接用分析仪得到的烟气出口氮氧化物进行控制难以实现系统的稳态控制。
基于如上问题，本实用新型提供一种压缩感知的氮氧化物软测量装置，针对现有技术之弊端，提供一种用于脱硝控制系统出口氮氧化物含量的测量装置，保证对烟气出口氮氧化物实时含量的准确测量，便于更精确的对喷氨量进行在线校正。
技术实现要素：
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种压缩感知的氮氧化物软测量装置，包括数据采集仪表、测量主机和计算机系统，所述数据采集仪表连接于所述测量主机，所述测量主机连接于所述计算机系统，所述数据采集仪表包括烟气流量测量仪表、机组负荷测量仪表、给煤量测量仪表、燃尽风风门开度比测量仪表和总风量测量仪表，所述测量主机包括S7-200PLC-CPU模块、电源模块、PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡，所述电源模块分别连接于S7-200PLC-CPU模块、PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡，所述PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡分别连接于S7-200PLC-CPU模块，所述烟气流量测量仪表、机组负荷测量仪表、给煤量测量仪表、燃尽风风门开度比测量仪表和总风量测量仪表分别连接于PLC-AI模块，所述PLC-通信模块连接于计算机系统。
进一步地，所述数据采集仪表还包括信号放大与隔离模块，所述烟气流量测量仪表、机组负荷测量仪表、给煤量测量仪表、燃尽风风门开度比测量仪表和总风量测量仪表通过信号放大与隔离模块分别连接于所述PLC-AI模块。
进一步地，所述计算机系统还包括压缩模块，LSSVM软测量模块和还原模块，所述压缩模块用于对传输的数据进行压缩降维，所述LSSVM软测量模块用于对压缩降维后的数据进行训练，预测出口氮氧化物压缩值，所述还原模块用于还原出烟气出口氮氧化物含量值。
进一步地，所述测量主机还包括仪表信号输入端子，所述仪表信号输入端子包括总风量测量仪表信号输入端子、燃尽风风门开度比测量仪表信号输入端子、给煤量测量仪表信号输入端子、机组负荷测量仪表信号输入端子和烟气流量测量仪表信号输入端子。
进一步地，所述计算机系统还包括打印设备，所述打印设备连接于所述计算机系统。
进一步地，所述测量主机还包括系统开关。
与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：本实用新型所述的一种压缩感知的氮氧化物软测量装置，通过将数据采集仪表、测量主机和计算机系统配合设置，提高了氮氧化物测量的精确度和实时性。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种压缩感知的氮氧化物软测量装置的结构示意图。
附图标记如下：
1-烟气流量测量仪表、2-机组负荷测量仪表、3-给煤量测量仪表、4-燃尽风风门开度比测量仪表、5-总风量测量仪表、6-总风量测量仪表信号输入端子、7-给煤量测量仪表信号输入端子、8-烟气流量测量仪表信号输入端子、9-系统开关、10-主机外壳、11-通信插口、12-计算机、13-打印机、14-键盘、15-显示器、17-机组负荷测量仪表信号输入端子、18-燃尽风风门开度比测量仪表信号输入端子。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，一种压缩感知的氮氧化物软测量装置，包括数据采集仪表、测量主机和计算机系统，所述数据采集仪表连接于所述测量主机，所述测量主机连接于所述计算机系统，所述数据采集仪表包括烟气流量测量仪表1、机组负荷测量仪表2、给煤量测量仪表3、燃尽风风门开度比测量仪表4和总风量测量仪表5，所述测量主机包括S7-200PLC-CPU模块、电源模块、PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡，所述电源模块分别连接于S7-200PLC-CPU模块、PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡，所述PLC-AI模块、PLC-通信模块和PLC-存储卡分别连接于S7-200PLC-CPU模块，所述烟气流量测量仪表1、机组负荷测量仪表2、给煤量测量仪表3、燃尽风风门开度比测量仪表4和总风量测量仪表5分别连接于PLC-AI模块，所述PLC-通信模块连接于计算机系统。
所述PLC-通信模块通过通信插口11连接于计算机系统。
进一步地，所述数据采集仪表还包括信号放大与隔离模块，所述烟气流量测量仪表1、机组负荷测量仪表2、给煤量测量仪表3、燃尽风风门开度比测量仪表4和总风量测量仪表5通过信号放大与隔离模块分别连接于所述PLC-AI模块。
经信号放大与隔离处理后5路模拟信号送PLC-AI模块进行A/D转换，转换后所得到的烟气流量、机组负荷、给煤量、燃尽风风门开度比、总风量5路数字信号经总线送入S7-200PLC-CPU模块。
进一步地，所述计算机系统还包括压缩模块，LSSVM软测量模块和还原模块，所述压缩模块用于对传输的数据进行压缩降维，所述LSSVM软测量模块用于对压缩降维后的数据进行训练，预测出口氮氧化物压缩值，所述还原模块用于还原出烟气出口氮氧化物含量值。
经压缩模块压缩后的数据亦可以作为更新离线模型的训练数据存储在计算机内，压缩后的数据维数降低，占计算机内存较小，便于存储，所计算出的烟气出口氮氧化物含量除经显示器进行实时显示外，还由计算机进行存储，用以制作报表，并定期通过打印机进行报表打印。
进一步地，所述测量主机还包括仪表信号输入端子，所述仪表信号输入端子包括总风量测量仪表信号输入端子6、燃尽风风门开度比测量仪表信号输入端子18、给煤量测量仪表信号输入端子7、机组负荷测量仪表信号输入端子17和烟气流量测量仪表信号输入端子8。
所述烟气流量测量仪表1、机组负荷测量仪表2、给煤量测量仪表3、燃尽风风门开度比测量仪表4和总风量测量仪表5分别通过烟气流量测量仪表信号输入端子8、机组负荷测量仪表信号输入端17、给煤量测量仪表信号输入端子7、燃尽风风门开度比测量仪表信号输入端子18和总风量测量仪表信号输入端子6连接于测量主机，所述烟气流量测量仪表信号输入端子8、机组负荷测量仪表信号输入端17、给煤量测量仪表信号输入端子7、燃尽风风门开度比测量仪表信号输入端子18和总风量测量仪表信号输入端子6位于测量主机的主机外壳10上。
进一步地，所述计算机系统还包括打印设备，所述打印设备连接于所述计算机系统。
所述打印设备为打印机13。
所述计算机系统还包括计算机12、键盘14和显示器15。
进一步地，所述测量主机还包括系统开关9。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。